首页> 正文

苏云金杆菌4.0718新菌株不同生长时期的蛋白质组研究

2020-11-29阅读(796)

苏云金杆菌4.0718新菌株不同生长时期的蛋白质组研究

论文摘要

本研究提取了苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）库斯塔克亚种4.0718新菌株营养生长中期（T1）、芽胞形成前期（T2）和芽胞后期（T3）三个时期的细胞总蛋白质,采用1DE-MS/MS,2DE-MS/MS和“shotgun”技术分离和鉴定蛋白质。比较了不同生长时期细胞总蛋白质表达谱之间的差异,并分析了包括杀虫晶体蛋白质（Insecticidal Crystal Proteins,ICPs）在内的功能蛋白质的表达时空特性,获得了与晶体和芽胞形成过程相关的重要蛋白质信息。利用Melanie6.0软件分析2DE图谱,发现在T1、T2和T3时期的蛋白质点数目分别为346±18,299±23和343±11。以T2时期的2DE胶为参照,T1和T3时期的2DE胶与之对比,匹配率分别为70%和60%,反应了蛋白质在不同生长时期的表达差异性。切取蛋白质点并进行MALDI-TOF/TOF MS分析和数据库搜寻,鉴定差异表达的蛋白质点。结果发现,在鉴定到的差异蛋白质点中,T1时期特异性表达的有蛋白酶VCA0223和转酮醇酶等9个蛋白质点;T2时期特异性表达的3个蛋白质点分别为支链氨基酸转氨酶、嘌呤核苷磷酸化酶和假想蛋白BC1708;T3时期特异性表达20个蛋白质点,包括bacillolysin、ORF1和SpoIVA等。与T2时期比较,T1时期无表达,T3时期表达上调的蛋白质点为Cry1A（c）3;下调的蛋白质点6个,分别为寡肽接合蛋白OppA、肽酶T和有机耐受蛋白等;无显著变化的蛋白质点为NAD（+）合成酶和果糖二磷酸醛缩酶。与T1时期比较,T3时期无表达,T2时期表达上调的2个蛋白质点分别为免疫因子A（Immune Inhibitor A,InhA）和InhA precursor;下调的4个蛋白质点包括氨甲基转移酶和转录抑制因子CodY等;无显著变化的2个蛋白质点为异柠檬酸脱氢酶和3-ketoacyl-酰基载体蛋白还原酶。在三个时期均有表达,但相对T1时期,1-吡咯啉-5-羧酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶等5个蛋白质点在T2时期表达显著下调,苏氨酸脱氢酶在T2时期表达显著上调,腺苷琥珀酸裂解酶在T3时期表达显著下调。采用1DE-MS/MS和shotgun技术分离和鉴定到了2DE-MS/MS未分离得到的重要功能蛋白质Cry2Aa和ORF2,发现Cry2Aa在T2时期开始形成,ORF2只在T3时期表达,这是对2DE数据的一个重要补充。对差异蛋白质的表达特征进行综合分析,发现T1时期表达的蛋白质主要为物质代谢和能量代谢过程中的重要酶类,与其它芽胞杆菌生长期细胞的表达谱相似。T2时期部分柠檬酸循环酶类蛋白质的表达下调,说明细胞代谢速度开始下降,细胞营养受限,为芽胞形成提供了重要条件,芽胞开始形成,ICPs起始高效表达。T3时期代谢相关蛋白质的表达量进一步降低,ICPs表达量最高,并形成晶体结构,有利于细胞逆境生存的有机溶剂耐受蛋白和PspA的表达在维护细胞完整和晶体形成中发挥作用。这是首次利用蛋白质组技术研究Bt细胞生理活性物质的变化情况,为深入研究Bt细胞的生理代谢过程、各生物活性因子的功能及探讨Bt的杀虫机制奠定了重要基础,也为拓宽Bt杀虫谱,增强杀虫效果提供了科学依据。同时通过对CotJC、ORF2和SpoIVh等蛋白质的表达特征和功能的分析,获得了与晶体和芽胞形成过程相关的重要信息,为研究晶体蛋白的稳定表达及如何构建稳定抗降解的晶体蛋白质结构奠定了基础。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 引言
  • 1.苏云金芽胞杆菌概论
  • 1.1 苏云金芽胞杆菌的遗传改造
  • 1.2 苏云金芽胞杆菌生物活性成分的研究
  • 2.蛋白质组学技术及其应用
  • 2.1 蛋白质组学概论
  • 2.2 蛋白质组学技术的研究
  • 2.3 蛋白质组学技术在杀虫微生物研究中的应用
  • 3.立题依据和意义
  • 材料与方法
  • 1.材料
  • 1.1 供试菌株
  • 1.2 培养基
  • 1.3 主要试剂
  • 1.4 主要仪器
  • 1.5 PCR引物
  • 2.方法
  • 2.1 菌体培养与生长曲线的测定
  • 2.2 细菌生长形态的观察
  • 2.3 细菌细胞的收集及细胞总蛋白质的提取
  • 2.4 蛋白质含量的测定
  • 2.5 SDS-PAGE所需试剂的配置方法
  • 2.6 SDS-PAGE
  • 2.7 双向电泳
  • 2.8 Shotgun
  • 2.9 PCR检测
  • 结果与分析
  • 1.Bt4.0718菌株菌体生长曲线的测定
  • 2.Bt4.0718菌株菌体生长形态的观察
  • 3.样品中的蛋白质含量
  • 4.两种样品制备方法的比较
  • 5.细胞总蛋白质的分离和鉴定
  • 5.1 1DE-MS/MS
  • 5.2 2DE-MS/MS
  • 5.3 细胞总蛋白质的shotgun分离鉴定
  • 5.4 重要功能蛋白质的肽质量指纹分析或串联质谱分析
  • 5.5 蛋白质的分类
  • 6.Bt4.0718菌株中重要差异蛋白质的功能分析
  • 6.1 杀虫晶体蛋白（ICPs）
  • 6.2 Bt中其它杀虫生物活性因子
  • 6.3 晶体与芽胞形成相关蛋白质
  • 6.4 代谢相关蛋白质
  • 6.5 参与氨基酸或蛋白质合成的酶类或调节因子
  • 6.6 其他蛋白质
  • 7.camelysin和bTRX28的基因PCR检测结果
  • 讨论
  • 1.蛋白质抽提方法的比较分析
  • 2.Bt细胞的生理学研究
  • 3.生物活性因子的表达特征与Bt毒力的关系
  • 4.晶体和芽胞结构的形成
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录1
  • 附录2
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].不同生长时期人参中水溶性蛋白含量比较[J]. 中华中医药杂志 2016(02)
    • [2].西红柿不同生长时期病虫害防治技术探讨[J]. 江西农业 2020(10)
    • [3].西红柿不同生长时期病虫害防治技术[J]. 现代农业科技 2015(18)
    • [4].不同生长时期凤丹内生真菌的分离鉴定及多样性研究[J]. 安徽中医药大学学报 2016(05)
    • [5].扁桃叶片矿质元素在不同生长时期的含量变化及相关性分析[J]. 新疆农业科学 2016(11)
    • [6].不同生长时期温莪术11种金属元素含量测定与分析[J]. 药物分析杂志 2010(08)
    • [7].玉米不同生长时期对氮肥的需求与实施技巧[J]. 科技信息(学术研究) 2008(04)
    • [8].六个生长时期高粱对NaCl胁迫的响应[J]. 核农学报 2020(07)
    • [9].不同生长时期梅花鹿鹿茸转录组分析[J]. 畜牧兽医学报 2017(02)
    • [10].黄花棘豆不同生长时期苦马豆素含量的分析[J]. 草业科学 2014(11)
    • [11].基于在线二维色谱的不同生长时期鹿茸的比较蛋白质组分析[J]. 色谱 2010(02)
    • [12].宁夏枸杞叶不同生长时期内生细菌群落动态及其影响因素[J]. 生态学杂志 2020(08)
    • [13].白花蛇舌草不同生长时期槲皮素的含量差异研究[J]. 中医药导报 2012(07)
    • [14].不同生长时期山羊小肠亲银细胞的分布[J]. 动物医学进展 2013(06)
    • [15].不同生长时期裕丹参微量元素动态变化[J]. 中国实验方剂学杂志 2020(12)
    • [16].不同生长时期收获对甜高粱农艺性状及营养品质的影响[J]. 中国农业科学 2020(14)
    • [17].鲜辣椒[J]. 辣椒杂志 2010(01)
    • [18].不同生长时期罗汉果高效液相指纹图谱研究[J]. 食品科学 2010(18)
    • [19].不同生长时期人参中6种皂苷含量的变化[J]. 中华中医药杂志 2015(02)
    • [20].巨菌草不同生长时期的内生固氮菌群组成分析[J]. 微生物学通报 2018(07)
    • [21].大菱鲆不同家系生长性能的比较[J]. 海洋科学 2011(04)
    • [22].不同生长时期丹皮的品质评价[J]. 中草药 2014(20)
    • [23].青海胡卢巴根瘤菌的生理生化特性研究[J]. 贵州农业科学 2010(06)
    • [24].人参中淀粉酶和酯酶同工酶分析[J]. 中华中医药杂志 2017(08)
    • [25].不同生长时期小花棘豆营养成分与苦马豆素含量比较[J]. 新疆农业科学 2015(08)
    • [26].铁皮石斛蔗糖合成酶活性动态研究[J]. 中药材 2012(03)
    • [27].不同生长时期人参根中3种氧化还原同工酶分析[J]. 中草药 2012(12)
    • [28].不同生长时期马铃薯产量与气象因子的关系研究[J]. 湖北工业大学学报 2011(03)
    • [29].转Bt基因抗虫棉外源Bt蛋白的差异表达[J]. 西南农业学报 2017(06)
    • [30].冬春大棚肉鸡养殖七关键[J]. 农家致富 2011(01)

    标签：;  ;  ;  

    苏云金杆菌4.0718新菌株不同生长时期的蛋白质组研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5